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注：杨子峰、曾志奇、王珂、黄淑珊、梁文华、Mark Zanin、刘鹏对此文章贡献相同。
摘要
背景：中国湖北省武汉市新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的暴发恰逢人口大规模迁徙的春运时期。为遏制疫情蔓延，中国政府于2020年1月23日起采取了大规模检疫、限制出行和对可疑病例监控等前所未有的全国性防疫干预措施。但尚不清楚这些政策是否有益于流行病的控制。
方法：本研究将2020年1月23日前后的人口迁徙数据以及最新的COVID-19流行病学数据整合到经典传染病学预测模型（SEIR）中并得出流行曲线。此外，基于2003年SARS数据进行训练的人工智能（AI）方法来预测本次疫情的流行趋势。
结果：推测本次疫情全国在2月下旬达到高峰，4月底趋于平缓。如管控措施推迟5天实施，中国大陆的疫情规模预估将扩大至3倍；如减低武汉管控力度，湖北可能在3月中旬出现第二次疫情高峰并延续至4月下旬。
结论：优化的SEIR模型及成功建立的人工智能模型能有效预测新冠病毒的流行趋势，证实 1月23日起实施的公共卫生干预措施有效控制了疫情发展。
引言
2019年12月，中国湖北省武汉市暴发了由新型人畜共患病冠状病毒（SARS-CoV-2）引发的非典型肺炎（COVID-19）[1-2]。之后，疫情迅速蔓延。截至目前，国内已报告7万余例感染病例和2000多例死亡病例，全球报告感染超过3000例 [3-4]，疫情严重程度已超过2003年的严重急性呼吸综合征（SARS）[5]。本次疫情恰逢在春运期间暴发，为遏制疫情，中国于2020年1月23日开始实施前所未有的公共卫生干预策略[6]：封闭武汉的离城通道，延长了法定假日，采取了严格旅行和公共聚会限制措施，关闭了公共场所，并在全国范围内实施了健康监测。但是，尚不清楚这些政策对疫情的控制效果，以及应当保持实施多长时间。因此，本研究通过优化的易感-暴露-感染-退出（SEIR）流行病学模型，结合了1月23日前后的国内迁徙数据以及最新的COVID-19流行病学数据来预测疾病发展进程。另外，还使用了2003年SARS冠状病毒暴发数据进行了机器学习，通过人工智能（AI）方法证实了我们的模型预测。
结果
一、湖北省、广东省和浙江省的疫情进展
本文选择了COVID-19确诊病例数最多的三个省份进行研究[7-8]。2月10日，湖北省、广东省和浙江省COVID-19的确诊病例分别为31728例、1177例和1117例 （图1A）。1月7日至23日，广东省和浙江省的迁出人数达到最大且高于流入量。而对于湖北省来说，在1月23日之前，由于春节期间迁移人口的返回，其迁入人数大于流出量。1月23日之后，湖北省开始实施公共卫生干预措施如限制出行，迁移曲线与广东省和浙江省相比明显较为平坦（图1B）。